6: Electronics Prototyping

Electronics Prototyping Services

Prototypen sind ein kritischer Schritt in unserem elektronischen Produktentwicklungsprozess. Wir helfen den B2B-Unternehmen, die wir mit ihrem elektronischen Prototypendesign und ihrer Entwicklung in mehreren Runden mit zunehmender Genauigkeit arbeiten.

Proof of Concept (PoC)

Ein rudimentärer Elektronikprototyp ohne Formfaktor kann in den frühen Entwicklungsphasen erstellt werden, um als Proof of Concept zu dienen.

Mit handelsüblichen Entwicklungsboards wie Arduino, Raspbery Pi oder der STM32 Blue Pill kann ein guter Ingenieur oft schnell elektronische Prototypen entwickeln, die eher “Frankenstein” aussehen.

Aber die Wichtigkeit ist, dass es funktioniert und das System demonstrieren kann. Gerade in IoT-Projekten werden solche POC-Elektronikprototypen häufig eingesetzt, um das Konzept mit den Zielbenutzern zu testen.

Teilweise elektronische Prototypen

Nachdem wir mit einem POC bestätigt haben, dass die Funktionalität tatsächlich den Wünschen der Kunden entspricht, müssen wir bestätigen, dass wir zu akzeptablen Kosten vom elektronischen Prototyping zur Massenproduktion übergehen können.

Dafür machen wir teilfunktionales elektronisches Prototyping, um sicherzustellen, dass wir die wichtigsten technologischen Herausforderungen eines Produkts erfüllen können.

Die schwierigsten Teile bis zum Ende zu verlassen, verschwendet nur Zeit und Geld. Ein großer Teil der Go / No Go-Entscheidung sind die Kosten: kann die geforderte Leistung innerhalb der angestrebten Stückkosten erbracht werden?

Elektronisches Prototyping mit wichtigen elektronischen Komponenten aus Asien für ein Go / No Go.

Wir bauen häufig elektronische Teilprototypen, um die Kosten / Leistung / Zuverlässigkeit verschiedener Kandidatenschlüsselkomponenten, wie z. B. eines Kameramoduls, zu testen.

Unsere intime kenntnis der komponente eco-system in China & Taiwan ist schlüssel, erschwinglichen qualität komponenten oft machen oder brechen die business case für fast alle neue elektronische produkte.

Sich ausschließlich auf die Komponenten zu verlassen, die auf Internetseiten wie digikey.com hat viele Business Case getötet.

Electronic Prototype – Mock-up

Um verschiedene Optionen auf der Seite des Industriedesigns zu bewerten, beginnen wir oft mit einem einfachen Schaumstoffblock-Modell, um die Ergonomie, das Gleichgewicht und die Größe von Handgeräten zu bewerten.

Sobald wir etwas in 3D-CAD haben, werden wir natürlich 3D-gedruckte Prototypen herstellen. Wenn wir diese intern durchführen, können wir sehr schnell iterieren.

Sieht aus-wie-funktioniert-wie Elektronik-Prototyping

Aus Gründen der Geschwindigkeit und des IP-Schutzes führen wir unser gesamtes Elektronik-Prototyping im eigenen Haus durch.

Die Leiterplatten werden oft von unseren erfahrenen Technikern von Hand gelötet, für Gehäuse verwenden wir zunächst den 3D-Druck, oder wir stellen unsere eigenen Gussformen her, um Silikonteile wie Armbänder und Saugnäpfe zu simulieren.

Für Präsentationsmodelle verwenden wir externe CNC-bearbeitete Teile, mit denen das genaue Zielkunststoffmaterial ausgeschnitten werden kann. Unsere Konstrukteure bauen die funktionierenden Elektronikprototypen selbst zusammen, um die ordnungsgemäße Funktionalität sicherzustellen.

Testen von Elektronikprototypen ist der Schlüssel

Sobald wir ein gewisses Maß an funktionierenden elektronischen Prototypen haben, beginnen wir mit der Arbeit an der gesamten Palette von Tests, wie in der Requirements Traceability Matrix definiert. Dies ist im Grunde eine Excel-Tabelle, in der jede einzelne Spezifikation einen Test bestehen muss.

Wir senden unseren Kunden eine Reihe von elektronischen Prototypen für Feldtests, um echtes Benutzerfeedback zu erhalten, um Nutzungs- und Zuverlässigkeitsprobleme zu identifizieren und Verbesserungsvorschläge zu sammeln.

Pilotlaufeinheiten / Vorserienmuster

Nach ausreichender Prüfung der elektronischen Prototypen fertigen wir elektronische Prototypen oder Vorserieneinheiten an.

3D-gedruckte oder CNC-bearbeitete Gehäuse neigen dazu, spröde zu sein und leicht zu brechen, so dass die einzigen Spritzgussteile Ihnen eine genaue Darstellung geben, um Falltest- und Eindringtests von Wasser & Staub durchzuführen.

Diese Vorproduktionseinheiten werden aus Spritzgussteilen und Leiterplattenbestückungen zusammengesetzt, die von einer automatisierten SMT-Linie hergestellt werden.

Minimal Viable Product (MVP)

Ein Minimum Viable Product verfügt über das Minimum an Kernfunktionen, um es für Early Adopters verkäuflich zu machen.

Die Idee ist, dass Benutzerfeedback für die Rentabilität einer neuen Geschäftseinheit oder eines Startups so wichtig ist, dass Sie die erste Generation so schnell wie möglich auf den Markt bringen müssen.

Im großen Stil könnte ein MVP als eine Form des Elektronik-Prototypings angesehen werden, da Sie eindeutig planen, eine Generation 2 auf den Markt zu bringen, nachdem Sie Marktfeedback zur Generation 1 erhalten haben.

MVP ist ein bekannter Begriff in der Softwareentwicklung, aber Sie müssen erkennen, dass es für ein elektronisches MVP nicht annähernd so einfach ist, Fehler zu lösen, sobald eine Einheit verkauft wurde.

Selbst wenn der Funktionsumfang begrenzt ist, müssen Sie einen vollständigen Produktentwicklungsprozess durchführen.

Eine Möglichkeit, die RMA zu reduzieren, besteht darin, nur eine begrenzte Anzahl herzustellen und die NRE-Investitionen durch die Verwendung von weichen Formen zu reduzieren. Es ist ein sehr gültiger Ansatz, da jede Elektronik der ersten Generation dazu neigt, Fehlermodi zu bringen, die niemand erwartet hatte.

Die Bedeutung eines elektronischen Prototyps

Ein elektronischer Prototyp ist das Produkt des elektronischen Entwicklungsprozesses und ein wesentlicher Bestandteil des Entwurfs-, Entwicklungs- und Zertifizierungsverfahrens.

Beim Elektronik-Prototyping nehmen wir ein Konzept, das nur auf dem Papier existiert, und konkretisieren es in eine physische Form, die so funktioniert, wie es das vorgestellte Produkt sollte.

Wie ein elektronisches Produkt auf Benutzereingaben reagiert, ist schwer zu bewerten, ohne es aus erster Hand zu erfahren.

Als Werkzeug im Entwicklungsprozess zur Validierung des elektronischen Designs ist ein Prototyp entscheidend für das Verständnis der komplexen Interaktion zwischen Benutzer und Gerät.

Was es braucht, um eine perfekte goldene Probe zu erstellen

Während der Entwicklungsphase können mehrere funktionierende elektronische Prototypen hergestellt werden, normalerweise von Hand, und werden von unseren Ingenieuren getestet.

Die elektronischen Prototypen werden dann zu weiteren Tests vor Ort an unseren Kunden gesendet, um Feedback zu sammeln und Fehler zu identifizieren, die später korrigiert werden.

Sobald ein elektronischer Prototyp ausreichend getestet und validiert wurde, wird ein Vorserienprototyp als “goldenes Muster” gekennzeichnet.

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